2025_2026学年广东广州市培正中学高三上学期1月月考物理试卷 [含解析]

这是一份2025_2026学年广东广州市培正中学高三上学期1月月考物理试卷 [含解析]，共41页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1. 天文学家测得银河系中氦的含量约为25%。有关研究表明，恒星诞生后，其内部氢核聚变反应生成大量的氦，氢核聚变反应的方程式为。下列说法正确的是（ ）
A. 氢核聚变反应没有质量亏损
B. 反应式中，
C. 中有四个中子
D. 地球上的氢核聚变可以自发进行
【答案】B
【解析】
【详解】A．核聚变释放能量，根据质能方程必有质量亏损，故A错误；
B．根据电荷守恒4×1=2+2a
可得 a=1
质量数守恒4×1=4+2b
可得b=0
所以X粒子（正电子），故B正确；
C．含2个质子和2个中子，中子数为2，故C错误；
D．氢核聚变需高温高压，地球无法自发提供，故D错误。
故选B。
2. 夜间骑行时，自行车尾灯能够提高可见性。尾灯内部无电源驱动，其结构通常是由多个直角棱镜组成，自行车后方的汽车灯光线水平射入棱镜后，在棱镜侧面经过两次全反射后水平反射回去。如图所示，根据全反射原理，自行车尾灯棱镜所选用材料的折射率至少为（ ）
A. B. 1.5C. D. 2
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知光线在棱镜内能发生全反射，则C≤45°
根据
可得。
故选A。
3. 骨传导耳机能将接收到的声音信号转化为机械振动，通过颅骨传到内耳，如图（a）所示。某同学使用骨传导耳机听一段随身携带的手机中的音乐，若接收到的声波引起耳蜗膜上某质点振动图像如图（b）所示，振幅为，声音在空气中传播的速度为。下列说法正确的是（ ）
A. 声波通过颅骨传播和空气传播的波长相同
B. 耳蜗膜上该质点任意半个周期的路程均为
C. 若该段音乐在空气中传播，其声波波长为
D. 该同学跑动时能感受到因多普勒效应引起的声音音调变化
【答案】B
【解析】
【详解】A．声波频率由振源决定，颅骨（固体）与空气（气体）中声速不同，由知波长不同，A错误；
B．简谐运动中，任意半个周期内质点路程均为（无论起点位置），B正确；
C．由图（b）知周期，波长，C错误；
D．同学与声源（手机）相对静止，不会产生多普勒效应，D错误。
故选B。
4. 如图所示，椭圆轨道I是实践—I科学卫星的轨道，其轨道的近地点离地高度为，远地点离地高度为。圆轨道是乾坤一号卫星的轨道，其轨道离地高度为，为两轨道的切点，已知地球半径为，下列说法正确的是（ ）
A. 实践-I科学卫星和乾坤一号卫星的运行周期之比为
B. 在点，实践-I科学卫星的加速度更大
C. 乾坤一号卫星想从轨道II变到轨道I，需要在点减速
D. 实践-I科学卫星在远地点的速度大小大于乾坤一号卫星的运行速度大小
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据开普勒第三定律有
解得，故A正确；
B．对卫星，根据牛顿第二定律有
因为在P点，两卫星到地心的距离r相同，故在点两个卫星加速度相同，故B错误；
C．从圆轨道II变到椭圆轨道I（远地点更高），需要在P点加速（做离心运动），故C错误；
D．根据
可知，乾坤一号卫星的运行速度大于实践-I科学卫星在远地点所对应圆轨道的速度，而实践-I科学卫星进入远地点所对应圆轨道需要在远地点加速，所以实践-I科学卫星在远地点的速度小于对应圆轨道的速度，也小于乾坤一号卫星的运行速度，故D错误。
故选A。
5. 如图甲为某同学的科技小制作，其原理简化图如图乙所示。马达M内部装有磁铁和可转动的多匝线圈，当风垂直吹向扇叶时，扇叶旋转带动线圈ABCD转动，从而使灯泡发光，电流传感器会记录下这段时间内电流i随时间t变化的图像如图丙所示。则下列说法正确的是（ ）
A. 马达M在电路中的作用是充当电动机
B. 风速越大，交变电流的周期T就越大
C. 风速越大，交变电流的最大值就越大
D. 风速越大，AB边受到的安培力一定越大
【答案】C
【解析】
【详解】A．马达M在电路中的作用是充当发电机，A错误；
B．风速越大，扇叶旋转越快，则交变电流的周期T就越小，B错误；
C．风速越大，扇叶旋转越快，角速度越大，根据可知，交变电流的最大值就越大，C正确；
D．AB边受到的安培力做周期性变化，则风速越大，AB边受到的安培力不一定大，D错误。
故选C。
6. 如图所示，某同学练习踢毽子，假设毽子在空中运动过程中受到大小不变的空气阻力，下列和图像可能正确反映毽子被竖直向上踢出后，经一段时间又回到初始位置的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB．根据题意可知，由于有空气阻力做功，由动能定理可知，毽子被竖直向上踢出后，经一段时间又回到初始位置时的速度大小一定小于初速度的大小，即回到出发点时，速度不可能为，故AB错误；
CD．根据题意，由牛顿第二定律可得，上升阶段的加速度大小为
下降阶段的加速度大小为
方向均为竖直向下，由可知，由于上升和下降的高度一样，上升时加速度大于下降时加速度，则上升时时间短，下降时时间长，故C错误，D正确。
故选D。
7. 如图（a）为探究感应电流产生的磁场与原磁场变化关系的装置。将两个相同的线圈串联，两相同磁感应强度传感器探头分别伸入两线圈中心位置，且测量的磁场正方向设置相同。现用一条形磁铁先靠近、后远离图（a）中右侧线圈，图（a）中右侧传感器所记录的B1-t图像如图（b），则该过程左侧传感器所记录的B2-t图可能为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】条形磁铁靠近右侧线圈过程，右侧线圈中的磁感应强度方向竖直向上且增大，根据图（b）可知，正方向竖直向上，根据楞次定律可知，右侧线圈产生的感应电流方向为顺时针（俯视），则左侧线圈中的电流方向也为顺时针（俯视），根据右手螺旋定则可知，左侧线圈中的磁感应强度方向竖直向下，条形磁铁远离右侧线圈过程，磁场的变化与靠近过程相反，则感应电流方向也相反，进而左侧线圈的磁感应强度方向也相反，综上所述，左侧线圈的磁感应强度方向先负后正。
故选B
二、多选题（每题6分，漏选得3分，错选得0分，共18分）
8. 关于以下四幅图，下列说法正确的是（ ）
A. 甲图中，磁块在铝管中下落相比自由落体会慢一些，原因是电磁阻尼
B. 乙图中，线圈平面和磁感线平行，此时线圈中电流方向发生改变
C. 丙图中，磁流体发电机的A极板的电势比B极板的低
D. 丁图中，摇动手柄使得蹄形磁铁转动，铝框会反向转动
【答案】AC
【解析】
【详解】A．甲图中，磁块在铝管中下落相比自由落体会慢一些，原因是铝管会产生感应电流，感应电流的磁场反过来对磁块的运动形成电磁阻尼，故A正确；
B．乙图中，线圈平面和磁感线平行，此时线圈中电流最大，方向没有改变，故B错误；
C．根据左手定则可知等离子体中正电荷向B极板偏转，负电荷向A极板偏转，所以A极板的电势比B极板的低，故C正确；
D．丁图中，摇动手柄使得蹄形磁铁转动，根据楞次定律可知铝框会同向转动，故D错误。
故选AC。
9. 范德格拉夫静电加速器结构如图所示，其工作原理是先通过传送带将正电荷传送到金属球壳（电荷在金属球壳均匀分布），使金属球与地面间产生几百万伏的高压，然后利用高压给绝缘管中的带电粒子加速。在加速管顶端点无初速度释放一带电粒子，粒子经过两点到达管底（为中点）。不计粒子重力，仅考虑球壳产生电场的影响，下列说法正确的是（ ）
A. 点电势比点电势高
B. 粒子从点到点的过程中电势能增大
C. 粒子在点的加速度大于在点的加速度
D. 粒子在与间的动能变化量相同
【答案】AC
【解析】
【详解】A．根据题意可知，电场方向由，沿电场线方向电势降低可知，点电势比点电势高，故A正确；
B．粒子从静止开始运动，电场力做正功，则电势能减小，故B错误；
C．根据题意可知，点附近的电场强度大于点的电场强度，则粒子在点的加速度大于在点的加速度，故C正确；
D．根据题意可知，在间电场强度的平均值大于间电场强度的平均值，则由能定理可知，粒子在动能变化量比间的动能变化量大，故D错误。
故选BC。
10. 如图所示，质量均为的两滑块放在粗糙水平地面上，与水平地面的动摩擦因数均为，两轻杆等长，杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接，在两杆铰合处悬挂一质量为的重物C，整个装置处于静止状态，设杆与水平地面间的夹角为，重力加速度为。下列说法正确的是（ ）
A. 每个滑块与地面间的摩擦力大小为
B. 每个滑块对地面的压力大小为
C. 当一定时，越大，轻杆受力越大
D. 改变值，恰好能使相对地面滑动，则有
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．将C的重力按照力的作用效果分解
根据平行四边形定则，有
对滑块受力分析可知，每个滑块与地面间的摩擦力大小为，A正确；
B．对ABC整体进行受力分析可知，受重力、支持力，由竖直方向受力平衡可知
由牛顿第三定律可知，每个滑块对地面的压力大小为，B正确；
C．根据
可知当、一定时，越大，轻杆受力越小，C错误；
D．不能使滑块沿地面滑动时满足
解得
即，故D正确。
故选ABD
三、实验题（共16分）
11. 某同学设计利用如图甲所示装置验证单摆的周期公式，传感器固定在悬点正下方，该传感器可记录光的强弱随时间的变化情况。当小球摆到最低点遮挡光线时，传感器采集的光线最弱，计算机采集数据后得到光的强弱与时间图像如图乙所示。
（1）第1次光最弱到第次光最弱的时间为，则该单摆的周期可表示为____________。（用、表示）
（2）该同学用游标卡尺测小球直径如图丙所示，则___________，用米尺测量出摆线长为，重力加速度为，用表示单摆周期公式为_________。在误差允许范围内若，即可验证单摆周期公式正确。
【答案】（1）
（2） ①. 10.60 ②.
【解析】
【小问1详解】
在一个周期内摆球2次经过平衡位置，一个周期内摆球两次挡光，单摆的周期
【小问2详解】
[1]用游标卡尺测小球直径D=10mm+0.05mm×12=10.60mm
[2]单摆摆长
单摆周期公式
12. 某次实验用打点计时器打下如图所示的纸带，图中为相邻的计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出，已知打点计时器所接交流电的频率为，则纸带运动的加速度大小为____________。（结果保留3位有效数字）
【答案】2.00
【解析】
【详解】相邻两计数点间还有4个点未画出，可知时间间隔T=0.1s
根据逐差法，小车运动的加速度为
13. 某同学为验证力的平行四边形定则得到图中信息，请根据平行四边形定则在图中画出的合力的图示_____________。
【答案】
【解析】
【详解】根据图示标度，作图如下
14. 一实验小组为了测量一个改装后量程为的电流表的内电阻，设计了以下实验方案，甲图为实验电路图，图中电流表为待测电流表，为定值电阻，为电阻箱。
（1）一同学实验步骤如下：闭合开关，将电阻箱电阻调至0时，电流表读数如图乙所示，读出此时电流_____________； 然后调节电阻箱的阻值至适当值，读出电阻箱阻值和此时电流表的电流，忽略电源内阻，则电流表电阻的测量结果_____________（用和表示）；如果考虑电源内阻，则该测量结果与真实值比较_____________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（2）另外一同学实验步骤如下：闭合开关，多次调节电阻箱，读出电阻箱阻值及对应电流表的电流，作出图像如图丙所示，不考虑电源内阻，从图像可知电流表内阻的测量值为_______________；还可测出电源的电动势为____________（用表示）。
【答案】（1） ①. 0.58 ②. ③. 偏大
（2） ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
[1]电流表量程为0.6A，由图乙所示表盘可知，其分度值为0.02A，示数为0.58A；
[2][3]根据欧姆定律有、
联立可得
根据闭合电路欧姆定律有、
联立可得
可知如果考虑电源内阻，则该测量结果RA与真实值比较偏大。
【小问2详解】
[1]根据欧姆定律
整理可得
结合题图可得，
可得
[2]根据欧姆定律
整理可得
结合题图可得
可得电源的电动势为
四、解答题（13题8分，14题14分，15题16分，共38分）
15. 如图所示为一温度报警装置原理图，其主体是位于水平地面上导热性能良好的竖直薄壁密闭容器。容器内用面积、质量的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。开始时气体处于状态A，温度、活塞与容器底的距离。环境温度降低时，活塞缓慢下降，当活塞进入预警区域时，会触发系统发出低温预警。已知恰好触发报警时气体的温度，从状态A到恰好触发报警的状态B过程中，气体内能减少了200J。当地大气压强，重力加速度g取。求：
（1）预警区域的高度h；
（2）气体由状态A到状态B的过程中向外界放出的热量。
【答案】（1）25cm
（2）350J
【解析】
【小问1详解】
气体由状态A变化到状态B的过程中，封闭气体的压强不变，由盖-吕萨克定律有
由，，，，解得
小问2详解】
气体由状态A到状态B的过程中，活塞缓慢下降，封闭气体的压强不变，设封闭气体的压强为p，对活塞由平衡条件有
解得
由状态A到状态B的过程中外界对气体做功为
由热力学第一定律有
解得
气体由状态A到状态B的过程中向外界放出热量350J。
16. 如图，长为的轻绳一端固定在点，另一端连接质量的小球。起始时小球位于点上方的点，与竖直方向夹角为，绳子恰好伸直，使小球由静止下落，当小球运动到最低点时恰好与静置于足够长水平面上质量为的滑块发生碰撞，碰撞时间极短，且碰撞后滑块的速度大小为。足够长的水平面上每间隔铺设有宽度为的防滑带。滑块与水平面间的动摩擦因数为，滑块与防滑带间的动摩擦因数为，重力加速度大小取。求：
（1）小球与滑块碰撞前瞬间速度的大小；
（2）小球与滑块碰撞过程中损失的机械能；
（3）滑块从开始运动到静止的位移大小。
【答案】（1）8.0m/s
（2）32J （3）12m
【解析】
小问1详解】
小球从点先做自由落体运动，当轻绳再次与竖直方向成时绳子再次伸直，则根据自由落体规律可得
解得
当绳子再次伸直以后，将以为初速度开始做圆周运动，根据机械能守恒定律得
解得。
【小问2详解】
设、碰撞后瞬间速度大小为，则根据动量守恒定律和能量守恒定律可得，
联立解得。
【小问3详解】
滑块经过一个间隔损失的动能为
经过一个防滑带损失的动能为
而滑块的总动能为
联立可得滑块经过间隔和防滑带数为
则滑块从开始运动到静止运动的位移大小。
17. 如图所示，有一个位于x轴上方带电的平行板电容器，极板长度为2L、极板间距为，电容器的右极板与y轴重合且下端在原点O。y轴右侧有一与y轴平行的虚线y′，在y轴和虚线y′之间存在垂直于xOy平面的匀强磁场，x轴上方磁场方向垂直纸面向外，x轴下方磁场方向垂直纸面向里。某时刻一质量为m、电荷量为q、不计重力的带正电粒子沿y轴正方向以大小为v0的初速度紧挨电容器左极板下端射入电容器内，经电场偏转后，粒子刚好从电容器的右极板最上端P射入磁场中。求：
（1）电容器内的电场强度大小以及粒子进入磁场时的速度大小；
（2）若粒子从P进入磁场后，经x轴上方磁场偏转（未到达虚线y′）后不会打到电容器的右极板上，x轴上方磁场的磁感应强度应满足怎样的条件；
（3）若x轴上、下磁场的磁感应强度大小之比为1:2，粒子在x轴上方轨道半径为。虚线y′与y轴之间距离满足怎样关系时，粒子垂直线y′离开磁场。
【答案】（1），2v0
（2）
（3）（n=0，1，2，3……）
【解析】
【小问1详解】
粒子在电场中运动时，沿电场方向，有
垂直电场方向，有
粒子进入磁场时的速度大小为，
联立解得，
【小问2详解】
粒子从P进入磁场后，经磁场偏转后不会打到电容器的右极板上，需要粒子进入x轴下方磁场，临界条件是粒子轨迹与x轴相切，设粒子在x轴上方磁场中运动的半径为r0，粒子进入磁场时速度与y轴正方向的夹角为θ，则
解得
粒子与x轴相切时，有
粒子与x轴相切时对应磁感应强度的最大值为Bm，则
解得
所以经磁场偏转后不会打到右极板上，x轴上方磁感应强度
【小问3详解】
当粒子在x轴上方轨迹半径为时，有，，
则
根据几何关系可知，粒子在x轴上方的运动轨迹为半圆，设粒子从上到下穿越x轴时速度与x轴成α角，根据几何关系可知
根据题意，画出粒子的部分运动轨迹，如图所示
如果粒子在x轴的下方垂直打到y′上，y′与y的距离满足（n=0，1，2，3……）
如果粒子在x轴的上方垂直打到y′上，y′与y的距离满足（n=0，1，2，3……）
所以（n=0，1，2，3……）